Os pesquisadores Xin Li e Kaige Shi desenvolveram um método de diferença de pressão zero (ZPD) que pode aprimorar o desenvolvimento de unidades de sucção a vácuo. Unidades de sucção especialmente projetadas permitem que humanos escalem paredes com facilidade. As unidades de sucção podem ser usadas em superfícies ásperas e paredes texturizadas, o que será útil no desenvolvimento de robôs escaladores e braços robóticos com capacidade de agarrar.
Os métodos de sucção convencionais lutam para manter a força de sucção / tração em superfícies ásperas devido ao vazamento de vácuo, levando à falha de sucção. A nova técnica usa um anel de água giratório de alta velocidade entre a superfície e a ventosa do dispositivo, que cria uma força centrífuga para agarrar superfícies ásperas. A força centrífuga da água em rotação cancela a diferença de pressão no limite da zona de vácuo e na superfície, evitando o vazamento de vácuo.
Conforme mostrado acima, um medidor de fluxo é usado para detectar a taxa de fluxo de água de entrada. A água na câmara de vácuo vaza pelas ranhuras radiais ou pelo caminho de fluxo adicional controlado pela válvula liga-desliga. A potência da bomba de vácuo pode ser ajustada, portanto a velocidade pode ser alterada. O controlador de velocidade pode controlar a velocidade de rotação para o valor exigido. A velocidade de rotação transitória pode ser lida no controlador de velocidade. Mais detalhes podem ser encontrados na unidade de sucção a vácuo com base no artigo do método de diferença de pressão zero publicado na Física dos fluidos.
Comparado com outros robôs de escalada de paredes, o robô com nossa unidade de sucção baseada em ZPD atinge uma melhora surpreendente no desempenho. A unidade de sucção ZPD é altamente eficiente em termos de energia e menor / mais leve em comparação com as unidades de sucção tradicionais. Os cientistas testaram a unidade ZPD com três diferentes tamanhos de sucção e aplicações: em um braço robótico para agarrar e manusear objetos, em um robô de escalada em parede hexápode e como um dispositivo de escalada em parede semelhante ao Homem-Aranha.
No futuro, os pesquisadores pretendem reduzir o consumo de água para que a unidade de sucção funcione com uma pequena quantidade de água por muito tempo e os robôs de escalada possam transportar a água em vez de depender de um abastecimento de água conectado.